玉米收获机液压割台设计
2016-08-16河北科技大学机械工程学院张少亮
河北科技大学机械工程学院 张少亮
玉米收获机液压割台设计
河北科技大学机械工程学院张少亮
随着现代农业机械化的发展进步,液压技术在农业机械中的应用越来越多,收割台是收获机的关键部件之一,摘取果穗的工作主要是收割台完成的,收割台的设计对收割效率有着至关重要的影响,本文介绍了一种自行走式玉米收获机液压割台。
收获机;收割台;液压系统;同步控制
引言
近几年,玉米收获机行业一路高歌,近年来市场上玉米收获机销售数量翻番增长,联合收获机因与传统耕作方式相比,效率高,劳动强度小而广泛应用于农业生产中,国外如美国、德国、乌克兰、俄罗斯已基本实现全机械化[1],现在广泛应用液压技术,并且向着高效、大型、自动化和智能化方向高速发展,液压技术的应用尤为突出,液压技术的应用简化了传动线路,并且结构简单,使用、维修方便,本文介绍了一种自行走式玉米割台及其液压系统。
1主要参数
根据玉米联合收获机实际中的应用情况,通过理论分析,确定玉米联合收获机以下执行机构的工况和参数,如表1所示。
表1 各执行元件的转速及负载
2工作过程
切割台主要承担摘取果穗的工作,分布有3个切割刀马达,3组(6个)夹持轮马达,为了保证收割效率,使切割台能够高效地工作,各组马达之间还要保证一定的同步精度。
当收获机开机工作时,收获机沿着玉米行间行走,由夹持轮马达带动链轮旋转,同时由变速箱变速带动滚刀旋转。随着玉米收获机向前推进,玉米秆进入收获台,在一组滚刀的作用下玉米秆向下拽出,由于下部支撑板间隙较小,故而玉米棒脱落,被挡片传送到工作台后部,切割刀将玉米秆切碎,从而实现秸秆还田,果穗则进入搅龙,升运器马达驱动升运器,把果穗送入果穗收集箱。
3液压系统的设计
液压系统是将发动机的动力传动到各个执行元件,同时液压系统的设计应在确保各执行元件正常工作的前提下,保证夹持轮和切割刀以所要求的同步精度高效工作。
3.1液压系统的组成及工作原理
本系统主要由液压泵、溢流阀、二位四通电磁阀、分流集流阀、马达和油箱等组成。液压系统的齿轮液压泵由发动机驱动,分成三路,一路通过溢流阀,二位四通电磁阀,分流集流阀控制夹持轮马达,一路通过二位二通电磁阀,溢流阀控制升降马达,最后一路通过二位二通电磁阀、溢流阀、分流集流阀控制切割刀马达。
当油泵开始工作时,泵供油经过分流集流阀同步回路,分别控制相应的马达,控制马达同步转动,农业机械工作环境恶劣,有时会出现卡死的情况,与传统机械传动相比,本液压系统通过电磁阀控制可实现执行元件倒转,当出现卡死情况时,执行元件倒转,避免了停机人工操作的问题。
3.2同步控制回路
摘取果穗的工作主要由收割台完成,收割台的设计对收割效率有着至关重要的影响,收割台上有3个切割刀马达,3组6个夹持轮马达。为了保证收割台高效正常地工作,切割刀马达和夹持轮马达都要保证一定的同步率,而同步率的精度主要靠同步控制回路实现。
考虑到切割刀马达和夹持轮马达的同步率以及农民购买力、制造成本,本系统采用了系统简单、经济,又能够满足马达同步精度的分流集流阀同步回路,其液压同步回路,结构简单,使用、维修方便,对负载变化的适应性较强,即使完全偏载仍能保持速度同步。
3.3液压系统的计算
目前,国内农业机械广泛采用16MPa的液压系统压力,故本机系统压力确定为16MPa,既可满足要求,又不增加液压件的采购成本[2]。
切获刀马达:选择长江液压有限公司CM5-10。
夹持轮马达:选择榆次液压CM-FM40-FL。
升运器马达:选择长江液压有限公司CMG2100-B1。
4结论
本文主要介绍了实现玉米采摘与输送环节的液压系统设计,这使得玉米收获机操作省力且灵活方便,提高了生产效率,同时使主机结构紧凑美观,根据国内外农业机械的现状分析,液压技术在农业机械上的应用必将越来越广泛,本文对自走式玉米收获机液压割台的设计,为今后液压系统在收割台的应用方面提供了重要的借鉴及参考。
[1]候海涛.国内外玉米收获机械比较[J].现代农业装备,2006,74-75.
[2]张雪.4YZ244型自走式玉米收获机液压及电气系统的研究设计[J].农机使用于维修,2014,7-8.